The subject of the thesis was proposed by the acoustic consultancy firm Brekke & Strand, which is of relevance for their additional understanding and development of services and contribution to robust solutions. The aim with this thesis is to give indicative results and to dig deeper into the relation between environmental noise and the perception of the same, specially focusing on construction related noise but also permanent noise sources that originates from infrastructure. The area of interest to evaluate the study is a central location in Stockholm, specifically around Slussen.The importance of a study within this field is vital, especially when considering possible negative health effects that can be related to the perceived noise exposure. With that background it is worth to consider the amount of healthy-life-years lost in Europe each year, which is assumed to be one million. The correlation between lost life years and noise is one of many, but it is also proven to be a catalyst when it comes to stress related or cardiovascular diseases. For instance, if one is living closer than 50 meters from a major road the risk can be four times higher to be annoyed, which in extension can be coupled to the diseases mentioned above.The practical implementation of the study is conducted with a survey and field measurements, with a psychoacoustical perspective and within the frames of a case-control study. Partially this includes to inform the participants of the study at different stages regarding construction noise. The provided information, survey and field measurements aims to be a substantial part of the evaluation regarding the perceived noise whether it is due to construction work, infrastructure or other stochastic sources.The result is presented and distinguished based on distance to noise source, differentiated by gender as well as which type of source that tends to be most annoying. The implemented ranking is displayed as the ICBEN score of each category or source which aims to measure the perceived impact. Even though the results are indicative, the conclusion yields an information dependency as well as a noise source dependency. Further on, the result yields an interesting pattern between genders where women tend to be more disturbed by construction- and other-noise, whereas men tend to be more disturbed by rail- and road-noise. / Ämnet för uppsatsen föreslogs av akustiskkonsultföretaget Brekke & Strand, vilket är av relevans för deras ytterligare förståelse och utveckling av tjänster och bidrag till robusta lösningar. Syftet är att ge vägledande resultat och gräva djupare i förhållandet mellan samhällsbuller och uppfattningen av detsamma, med särskilt fokus på konstruktionsrelaterat buller men också permanenta bullerkällor som härstammar från infrastruktur. Studien och utvärderingen av den samma har fokuserats till Slussenområdet i centrala Stockholm.Betydelsen av en studie inom detta område är avgörande, särskilt när man överväger eventuella negativa hälsoeffekter som kan relateras till den upplevda bullerexponeringen. Med den bakgrunden är det värt att ta hänsyn till hur många hälsosamma levnadsår som går förlorade i Europa varje år, vilket antas vara en miljon. Korrelationen mellan förlorade levnadsår och buller är en av många, men det har också visat sig vara en katalysator när det gäller stressrelaterade eller hjärt- och kärlsjukdomar. Om man till exempel bor närmare än 50 meter från en huvudväg kan risken vara fyra gånger högre för att bli störd och påverkad av buller, vilket i förlängning kan kopplas till ovan nämnda sjukdomar.Det praktiska genomförandet av studien utförsmed en enkätundersökning, fältmätningar,med ett psyko-akustiskt perspektiv och inom ramen för en fallkontrollstudie. Detta inkluderar delvis att informera deltagarna i studien i olika stadier beträffande konstruktionsrelaterat buller. Den tillhandahållna informationen, undersökningen och fältmätningarna syftar till att vara en väsentlig del av utvärderingen av det upplevda bullret oavsett om det beror på byggnadsarbete, infrastruktur eller andra stokastiska källor.Resultatet presenteras och skiljer sig utifrån avstånd till bullerkälla, uppdelat efter kön samt vilken typ av källa som tenderar att vara mest irriterande. Den implementerade rangordningen visas som ICBEN-skalan för varje kategori eller källa, som syftar till att mäta den upplevda effekten. Även om resultaten är vägledande så visar resultaten ett informationsberoende samt ett bullerkällaberoende. Vidare ger resultatet ett intressant mönster mellan könen, där kvinnor tenderar att bli mer störda av konstruktions- och andra-bullerkällor, medan män tenderar att bli mer störda av järnvägs- och väg-buller.

Throughout the history of motor vehicles, the tyres have always been consideredas one of the most important components of the vehicle due to their interactionwith the road. One important aspect is the wheel alignment, with the purposeto adjust the static wheel angles that are essential for many reasons, such assafety and fuel consumption for instance. Despite the numerous methods forwheel angle measurements, there seems to be no existing technical solutionbased on computer vision, that is suitable for residential use, regarding bothcost and size of the equipment. The study aims to investigate the feasibility ofsuch a system.The proposed system is based on planar fiducial markers called ArUco.From images or video frames of the marker, the pose of the marker can beestimated. Thus, by placing such markers on the ground, on the wheel andon the vehicle, the estimated pose of the markers can be used to measure andcalculate the wheel alignment parameters. Only toe and camber angles aremeasured within the scope of this thesis, even if the system has the potential tomeasure other wheel alignment parameters as well.After camera calibration, simplified ArUco marker tests were done by measuringthe known displacement and inclination of a marker with respect to areference marker. The mean absolute error was 030400 and 0:024mm for theinclination angle and displacement, respectively. Furthermore, the toe and camberangles of a vehicle were measured and compared to reference measurementsperformed with a commercial wheel alignment system, giving mean absoluteerrors of 0520 and 0280 for the camber and toe angles, respectively. Despitethe relatively large errors for the toe and camber angle measurements, theresults from the initial inclination and displacement tests show the potential ofthe system. In addition, several error sources and suggestions for improvementcan be identified.As a conclusion, the proposed system can be considered a working firstprototype, which after improvement and optimisation has the potential tobecome a feasible alternative, especially for residential use and for mobileworkshops due to the low cost, size and usability of the system. / Inom fordonstekniken har däcken alltid betraktats som en av fordonets viktigastekomponenter på grund av deras interaktion med vägen. En viktig aspektär hjulinställning, med syftet att justera de statiska hjulvinklarna som är viktigaav många anledningar, som exempelvis säkerhet och bränsleförbrukning.Trots flera metoder för mätning av hjulvinklar verkar det inte finnas någonbefintlig teknisk lösning baserad på datorseende, som är lämplig för privat brukbåde gällande kostnad och storlek på utrustningen. Syftet med studien är attundersöka genomförbarheten för ett sådant system.Det föreslagna systemet är baserat på plana ArUco-markörer. Från bildereller bildrutor i en video av markören kan dess läge uppskattas. Genom attplacera sådana markörer på marken, på hjulet och på fordonet, kan såledesmarkörernas uppskattade lägen användas för att mäta och beräkna hjulvinklarna.Endast toe- och cambervinklar mäts inom ramen för detta examensarbete, ävenom systemet också kan mäta andra hjulvinklar.Efter kamerakalibrering utfördes enkla ArUco-markörtester genom att mätaden kända förskjutningen och vinkeln av en markör i förhållande till en referensmarkör.De genomsnittliga absoluta felen var 030400 och 0:024mm förvinkeln respektive förskjutningen. Vidare mättes toe- och cambervinklar påett fordon och jämfördes med referensmätningar utförda med ett kommersiellthjulinställningssystem. De genomsnittliga absoluta felen var 0520 och 0280för camber- respektive toevinkeln. Trots de relativt stora felen i mätningarnaav toe- och cambervinklar visar resultaten från de första testerna systemetspotential. Dessutom kan flera felkällor och förslag till förbättringar identifieras.Som en slutsats kan det föreslagna systemet betraktas som en fungerandeförsta prototyp, som efter förbättring och optimering har potential att bli ettmöjligt alternativ, särskilt för hemmabruk och för mobila verkstäder på grundav låga kostnader, systemets ringa storlek och användbarhet.

For internal combustion engines used in heavy-duty vehicles, increased engine efficiency and consequently reduced CO2 emissions can be obtained if the engine speed can be kept within an optimal speed range. This requires swift and frequent gear shifts where the dry friction clutch is utilized. Enhanced dry clutch simulation models and a better understanding of the involved phenomena can assist the development towards swifter gear shifts and help reduce CO2 emissions. The work presented in this thesis focuses on the modelling of dry clutch systems for heavy-duty applications and their effect on the torsional response of the driveline during transient events such as clutch engagement and disengagement. During these events it is primarily the first vibration mode of the driveline that is active and consequently it is possible to greatly reduce theof degrees of freedom (DOFs) of the powertrain model and still capture the relevant dynamics of the powertrain. The reduced set of differential equationsdescribe the torsional motion of the powertrain and the equations of motion are solved numerically in the time-domain. From a mathematical point ofview, the equations of motion turn "stiff" when the clutch is locked. This issue is resolved by utilizing numerical solution techniques suitable for stiff differential equations. In the simulations it was observed that no engine torque fluctuations were transferred through the slipping clutch. Consequently the response of the driveline is purely modal during sliding. If the gradient of the coefficient of friction is negative the modal response is possibly unstable with exponentially growing vibration amplitudes as an effect. Moreover, the way in which the clamp load evolves during clutch engagement is found to severely effect the excitation of transient vibrations during clutch synchronization. It can be shown that reducing the gradient of the evolving clamp load at the onset of sliding will reduce the amplitude of the friction induced vibrations. Reducing the torsional vibration amplitudes will help avoid the jerky motion of the vehicle during launch and increase comfort for driver and passengers. / Reduced transmission vibrations - reduced energy consumption and environmental impacts together with an increased competitiveness. Swedish Energy Agency (project No. 42100-1)

With Moore’s Law being verified, all we had to do was wait a few years to get more computing power. However, this increase in power is no longer exclusively based on the performance of the processor, but more and more on its ability to execute several tasks simultaneously. In the context of an internship at Dassault Aviation, various methods have been studied to take advantage of parallel computing, applied to a structural finite element code. This report presents the use of several processor cores in parallel with OpenMP. Then, two methods of decomposition into sub-domains allowing, thanks to MPI, the use of several computers to solve the same problem are presented. These two techniques are complementary and together allow to take thebest advantage of highly parallel computing servers. / När Moores lag hade bekräftats var det tillräckligt att vänta några år på ökad datorkraft. Denna effektökning baseras dock inte längre enbart på processorns prestanda, utan i allt högre grad på dess förmåga att utföra flera uppgifter samtidigt. Inom ramen för en praktikperiod på Dassault Aviation studerades olika metoder för att dra nytta av parallella beräkningar, tillämpade på en strukturell finita elementberäkningskod. I den här rapporten presenteras användningen av flera processorkärnor parallellt med OpenMP. Därefter presenteras två metoder för dekomponering av delområden som gör det möjligt, tack vare MPI, att använda flera datorer för att lösa samma problem. Dessa två tekniker kompletterar varandra och tillsammans gör de det möjligt att dra full nytta av högt parallella datorservrar.

Vehicle manufacturers strive for an increasingly efficient and faster development process. Although computer-aided engineering has made significant progress toward a fully virtual development process, a challenge remains in integrating human subjective feedback to fully close the virtual development loop. Subjective assessment of ride and driving characteristics are still very important traits of a passenger car. Moving-base driving simulators have the ability to introduce the human into the virtual development loop, thus enabling subjective assessment of virtual vehicle models. Such an introduction has the potential to significantly speed up the development process and at the same time save resources by avoiding physical testing and providing informed decisions in the early phase of vehicle development cycles. The challenge to do so lies in the possibility to evaluate a vehicle in a driving simulator, which is highly dependent on the motion cueing. Motion cueing algorithms are used to map the vehicle motion into the confined workspace of a driving simulator. As of today, these algorithms are still often tuned and evaluated subjectively. The challenge with this approach is that it does not guarantee the fidelity of the cueing and it needs physical vehicles to be compared with. This work thus focuses on the objective development and evaluation of motion cueing, which potentially could enable high fidelity motion cueing in the early stages of the vehicle development process, when prototypes are not available. This is very important for winter testing since the testing is challenging with regards to ambient conditions, the limited testing season and the increasing need to speed up the development process. The goal of this work is to move towards an objective approach to cueing evaluation based on physical models combining vehicle model, simulator, and human. Therefore, this thesis presents an objective methodology to motion cueing evaluation and development. Based on the state-of-the-art review, this work addresses the need for simple linear models to evaluate the fidelity of motion cueing algorithms. The linear model is applied to the problem of positioning the longitudinal axis of rotation of the simulator cabin and shows promising results when compared to time series-based optimisation and subjective assessment. Furthermore, using the same model to improve the motion cueing by introducing tilt coordination shows that even though the immersion is improved, the tilt coordination changes the perceived vehicle characteristics. To objectively evaluate different yaw cueing strategies in winter conditions, a more detailed human model is introduced that extends the state-of-the-art vestibular organ models by introducing gaze stabilisation using a model of the vestibulo-collic reflex. The cueing evaluation indicates the potential of separating slip angle feedback from the high-pass filtering of motion cues, as well as the advantage of using the vehicle’s motion as a target for cueing optimisation rather than the human vestibular response in winter handling evaluation. By addressing the inherent skewing of vehicle characteristics in motion cueing and suggesting improvements to the evaluation and cueing strategies, this work contributes to the possibility of virtually evaluating the vehicle dynamic characteristics in driving simulators under winter conditions.

A comparative study is carried out to investigate the most promising route towardsthe lightweight construction of a retractable mast for a sailing cargo vessel.Four design families are developed and compared. The primary criteria forjudgment are the structural mass, strength, and stiffness in relation to a providedbenchmark design. Additional evaluation criteria are the capital costsfor raw materials and manufacturing.The design space includes isotropic materials as well as fiber-reinforced polymer(FRP) solutions and is navigated by employing analytical evaluation methodssupported by finite element analysis (FEA). Restrictions to the designspace are given by a general arrangement of the benchmark design. This includesthe limitation to the ULS loads and the overall mast geometry.A review of relevant Det Norske Veritas (DNV) rules for classification is performedand the guidelines for wind turbine blades and wind-powered units(WPU) are judged most suitable to the design challenge. Relevant design principlesare implemented in the structural analysis.It is concluded that pure metal constructions imply an unreasonably large weightpenalty. Local buckling is found to disqualify FRP single-skin solutions as successfulcandidates. Secondary to that, strength concerns are the major driversfor the structural mass.The report presents two designs that are judged fit for the purpose, one is ahybrid truss structure from high strength low alloy steel (HSLA steel) and carbonfiber-reinforced polymer (CFRP). The second design is a sandwich constructionwith CFRP face sheets, a PVC foam core, and additional stiffeningmembers in steel.

Denna kandidatrapport behandlar ett arbete resulterande i en ökning av hållfastheten hos en skidbalk ingående i bandvagnen BvS10. Projektet har utförts på uppdrag av BAE Systems Hägglunds under deras SIRIUS-samarbete med Luleå tekniska universitet. Inom SIRIUS har många utvecklingsprojekt startats, varav ett är E-TED dit det här arbetet hör. Balken har tappat avsevärd hållfasthet då hål utformats i dess yttre sida för att rymma komponenter. Detta har gjorts av anledningar utvecklade inom E-TED. Syftet var därför att utveckla en konceptuell och användbarskidbalk för bandvagnen med målsättningen att erhålla en lika bra eller bättre hållfasthet relativt ursprungsbalken. För att nå målet itererades arbetet mellan finita elementmetoden (FEM) och computer-aided design (CAD) i programmen CATIA V5, ANSA, ABAQUS och META för utveckling av koncept. Itereringen resulterade i två konceptbalkar, varav den sista var fördelaktigast. CATIA brukades för CAD och de resterande programmen brukades respektive som förbehandlare, problemlösare och efterbehandlare för FEM. Av dessa tre utfördes de två första med hjälp av beräkningsavdelningen på BAE Systems Hägglunds och det sista utfördes av författarna. Ursprungs- och konceptbalkarna testades med fem lastfall motsvarande de extremaste förhållanden som uppmätts vid körning av bandvagnen. Förstärkningarna implementerades därefter baserad på teori gällande böj- och vridmotstånd för homogena balkars kvadratiska- och rektangulära tvärsnitt. Spänningsanalys av den slutgiltiga konceptbalken uppvisade effektivspänningar överskridande materialets sträckgräns för tre av lastfallen. För de två mest problematiska av dessa tre fall utformades en analys av kvarvarande plastisk töjning respektive deformation. Detta påvisade att kvarvarande plastisk töjning respektive deformation var i samma storleksordning som vid tidigare undersökningar av idag driftsatta skidbalkar. Alltså drogs slutsatsen att det är möjligt att skapa en SIRIUS-skidbalk med minst lika bra hållfasthet som ursprungsbalken samt att slutgiltiga konceptbalken, ur ett hållfasthetsperspektiv, är redo för användning. / This bachelor report covers a work resulting in an increased strength of a skid girder located on the tracked vehicle BvS10. The project was performed on behalf of BAE Systems Hägglunds under their SIRIUS-collaboration with Luleå University of Technology. Many development projects have been started within SIRIUS, one of these is E-TED where this work belongs. The skid girder has lost considerable strength due to the implementation of holes in its outer side to make room for components. This has been done due to reasons developed within E-TED. The purpose of this project was therefore to develop a conceptual and useable skid girder with the goal to increase the strength to equal or higher levels relative to the original skid girder. To achieve the goal the work iterated between finite element method (FEM) and computer-aided design (CAD) in the software’s CATIA V5, ANSA, ABAQUS and META to develop the concepts. The iteration resulted in two conceptual skid girders of which the last was found more favorable than the other. CATIA was utilized for CAD and the remaining programs were respectively used as pre-processor, solver and post-processor for FEM. The first two of these three were executed with helpfrom the calculations department at BAE Systems Hägglunds and the last one was performed bythe authors. The original and conceptual beams’ were tested with five load cases corresponding to the most extreme conditions measured while driving the tracked vehicle. Reinforcements were thereafter implemented based on theory regarding bending and torsion resistance of homogenous beams’ with squared and rectangular cross-sections. The stress analysis of the final conceptual skid girder demonstrated von Mises stresses exceeding the material’s yield point for three of the load cases. An analysis of remaining plastic strain and deformation were designed for the two most problematic of these three cases. This showed that the remaining plastic strain and deformation were on the same order of magnitude as thoseo btained in previous investigations of operating skid girders today. Thus the conclusion was drawn that it is possible to create a SIRIUS skid girder with equal or better strength than the original skidgirder and that the final conceptual skid girder, from a perspective of strength, is ready foroperation. / SIRIUS

The aerospace sector’s increasing use of composites highlights the need for accuratecharacterization of the material’s properties, particularly regarding failure parameters.This paper goes through the process of physically testing a carbon epoxy composite interms of delamination strength using the ASTM standard in three different mode mixtures.Then, by implementing a Cohesive Zone Modelling approach with a bi-linear tractionseparation law, simulating the coupons in LS-Dyna and performing an iterative correlationprocess to find the material parameters that best replicate the results obtained from the labexperiments.The results showed how the failure load at which the delamination initiates matched theexperimental ones for reasonable values of the material properties, but the displacementat which this load were obtained are noticeably off.In the end, the reason behind this behaviour is discussed and possible solutions forfuture work are presented. / Den ökande användningen av kompositer inom rymdsektorn belyser behovet av noggrannkaraktärisering, särskilt avseende brottparametrar.Denna artikel går igenom processen med fysiskt testning av en kol-epoxi-kompositmed avseende på delamineringssstyrka genom att använda ASTM-standarden i tre olikaförhållanden av felmoder. Sedan, genom att integrera en modellering av kohesiva zonermed en bilinjär drag-separationslag, simuleras kupongerna i LS-Dyna och en iterativkorrelationsprocess utförs för att hitta de materialparametrar som bäst replikerar resultatenfrån labbförsöken.Resultaten visade hur felbelastningen vid vilken delaminering börjar matchade deexperimentella, men förskjutningen vid vilken denna belastning uppnås avviker signifikant.Till sist diskuteras orsaken till detta beteende och möjliga lösningar för framtida arbetepresenteras.

Solar sails are an innovative propulsion mechanism for space exploration, harnessing the momentum of photons from the Sun to propel spacecraft. As material science advances and launch costs continue to fall, opportunities utilising the novel characteristics of solar sails become more and more feasible. Due to the inherit connection between mass and acceleration, it is of great importance to reduce mass to gain acceleration. This thesis investigates the structure of solar sails and provides an analysis of the forces they encounter. The study examines the forces acting on circular solar sails in space, as well as the unique challenges they face on Earth and during the launch phase. The membrane and supporting composite structure is analysed using mathematical models in MATLAB in order to develop and optimize structures for strength and reduced mass. Dimensioning forces were found and a preliminary structure discussed. By understanding these forces, it is possible to optimize the design and deployment of solar sails, paving the way for more efficient space missions. / Solsegel är en innovativ framdrivningsmekanism för rymdforskning som utnyttjar fotoners rörelsemängd från solen fotoner för att driva rymdfarkoster. I takt med att materialvetenskapen utvecklas och uppskjutningskostnader fortsätter att sjunka, blir möjligheterna att anv¨anda solsegels unika egenskaper alltmer genomförbara. På grund av det naturliga sambandet mellan massa och acceleration är det av stor vikt att minska massan för att öka accelerationen. Detta examensarbete undersöker strukturen hos solsegel och ger en analys av de krafter de utsätts för i olika stadier under dess livscykel. Studien granskar de krafter som verkar på seglen i rymden, samt de unika utmaningar de står inför på jorden och under uppskjutningsfasen. Membranet och den stödjande kompositstrukturen analyseras med hjälp av modeller i MATLAB för att utveckla och optimera strukturer med avseende pästyrka och vikt. Genom att förstå dessa krafter är det möjligt att optimera utformningen och utplaceringen av solsegel, vilket banar väg för allt mer effektiva och unika rymduppdrag.

The Hemispherical Resonating Gyroscope (HRG) is an inertial sensor, flagship of Safran’s industry. When exiting the assembly line, it has its own physical flaws. In order to identify and correct them, operators perform several tests on the sensor: this process corresponds to the calibration step of the sensors. The latter is done by a Matlab calibration bench, which allows to calculate compensation polynomial functions, which are then included in the algorithms of the sensor’s implementation card. However, the link between the calculated functions and the sensor’s flaws is not obvious and therefore, it is impossible to check their truthfulness without further verification. In this document, an interfacing method between a calibration bench and a virtual HRG, modeled in Simulink, has been described. After presenting the sensor’s capabilities, several interfacing methods are discussed, before keeping the more dynamical one, based on object oriented programming and the implementation of a time continuity between Simulink data recordings. Such interfacing allows for the simulation of the behavior of a gyroscope during calibration, and the comparison of these results to the ones obtained on real sensors. This comparison highlighted a certain consistency between the results and also several flaws caused by the interfacing. Particularly, the fact that the signal discretization has a significant impact on the errors. Moreover, one can notice that the simulation time is significantly longer than the calibration time and suggests that the interfacing time may require optimization of its efficiency. / HRG är en tröghetssensor som är flaggskeppet inom Safrans industri. När sensorn lämnar monteringslinjen är den inte felfri. För att identifiera och kompensera för dessa fel utför operatörerna flera tester på sensorn, i flera olika kalibreringssteg. De senare görs med hjälp av en Matlab-kalibreringsbänk, som gör det möjligt att beräkna kompensationspolynomfunktioner, som sedan implementeras i algoritmerna på sensorns implementeringskort. Kopplingen mellan de beräknade funktionerna och sensorns fel är dock inte uppenbar och därför är det omöjligt att kontrollera deras noggrannhet utan ytterligare kontroller. I detta dokument beskrivs en gränssnittsmetod mellan en kalibreringsbänk och en virtuell HRG, modellerad i Simulink. Efter att ha presenterat sensorns funktion har flera gränssnittsmetoder studerats, innan man valde den mer dynamiska, baserad på objektorienterad programmering och implementeringen av en tidskontinuitet mellan Simulinkdatainspelningar. Ett sådant gränssnitt gjorde det möjligt att få vissa resultat som simulerar gyroskopets beteende under en kalibrering och att jämföra dessa resultat med dem som erhållits på verkliga sensorer. Jämförelsen visade på en viss överensstämmelse mellan resultaten, men också på flera brister som orsakats av gränssnittet. I synnerhet det faktum att signaldiskretiseringen har en betydande inverkan på felen. Dessutom kan man notera att simuleringstiden är mycket längre än kalibreringstiden och leder till tanken att det finns sätt att förbättra gränssnittet för att göra det mer tidseffektivt.